DE2533652A1

DE2533652A1 - VHF radio receiver with gate - has gate located between demodulator and low frequency stage switched to inhibit unwanted frequency signals

Info

Publication number: DE2533652A1
Application number: DE19752533652
Authority: DE
Inventors: Adolf Michel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-07-28
Publication date: 1977-02-17

Abstract

A VHF radio receiver is designed to provide inhibition of a reflected frequency signal using a sensing stage. The input amplifier has a demodulator stage (1) controlled by an adjustable oscillator (2) and supplies an input for a band pass filter (3). A feedback coupled intermediate frequency amplifier (4), demodulator (5) flow frequency stage (6) connect with the loudspeaker. A gate (8) is located between demodulator and low frequency stage, that is switched when it is required to inhibit the unwanted signal. The adjustment of the main oscillator (2) is effected a potentiometer (10) depending upon the state of two circuits (11, 12) that generate signals for comparison (14) to indicate the direction of the change.

Description

Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 24 41 362.5 "Radioempfänger" Die Zusatzanmeldung betrifft ein Verfahren zur Ausblendung der Spiegelwelle bei einem Radioempf:nger, wie er in der Hauptanmeldung beschrieben ist, sowie verschiedene Schaltungs- und irkungseinzelheiten.Additional application to patent application P 24 41 362.5 "Radio receiver" The additional application relates to a method for masking the mirror wave at a radio receiver, as described in the main application, as well as various Circuit and action details.

Wie aus der Beschreibung der hauptanmeldung hervorgeht, wandelt es sich bei dem Radioempfänger um einen UKW-bberlagerungsempfänger mit einer sehr niedrigen Zwischenfrequenz wobei dieser eine selbstschwingende, vom umgesetzten Empfangssignal in ihrer frequenz mitgezogene ZF-Stufe aufweist.As can be seen from the description of the main application, it converts the radio receiver is a VHF overlay receiver with a very low level Intermediate frequency whereby this is a self-oscillating, from the converted received signal has an IF stage that is dragged along in its frequency.

bei empfängern mit einer im Verhältnis zur Empfangsfrequenz äußerst niedrigen Zwischenfrequenz ist eine ausfilterung der Spiegelwelle im HF-Bereich praktisch unmöglich= bzw.extremely for receivers with a frequency in relation to the reception frequency low intermediate frequency is a filtering of the image wave in the HF range practically impossible = or

sehr aufwendig. Dazu kommt, daß ein scharfes Vorkreisfilter zu sogenannten parametrischen Schwingungen beitragen könnte, da Vorkreis und Oszillator untereinander, sowie zur ZF-Stufe iiber den Modulator eine nichtlineare Kopplung aufweisen.very expensive. In addition, a sharp pre-circuit filter to so-called could contribute to parametric oscillations, since pre-circuit and oscillator with each other, as well as to the IF stage via the modulator have a non-linear coupling.

In der deutschen Eatentschrift P 12 63 113.9 ist ein Verfahren zur Unterdrückung des Spiegeiwellenanteiles für Empfänger mit niedriger Zwischenfrequenz angegeben. Als Steuerkriterium wird dort "die Gleichspannungskomponente des demodulierten Signals zur Frequenzverstimmung verwendet". ks ist dort in der Beschreibung auch von einer Stabilisierung bzw. Labilisierung von Empfangsstellen die Rede, je nachdem, ob das normale Empfangssignal, oder die Spiegelwelle empfangen wird.In the German patent specification P 12 63 113.9 is a method for Suppression of the mirror wave component for receivers with a low intermediate frequency specified. The control criterion there is "the direct voltage component of the demodulated Signal used for frequency detuning ". Ks is there in the description as well there is talk of a stabilization or labilization of receiving points, depending on whether the normal received signal or the mirror wave is received.

hin solches Verfahren beinhaltet eine Frequenznachstellung besonderer Art, da sie so stark ausgeführt sein muß, daß der Oszillator beim Spiegelwellenempfang aus dem Frequenzzusammenhang zum empfang dieser Spiegelwelle vollständig herausgenommen wird.Such a method involves a special frequency adjustment Kind, because it must be made so strong that the oscillator is receiving mirror waves This mirror wave is completely removed from the frequency context for receiving this mirror wave will.

Dadurch entstehen aber zwei gravierende Nachteile, nämlich a) auch das "Herauswerfen" des Spiegelwellenempfanges ist hörbar und b) die Frequenznachstellung beim Normalempfang ist so stark, da£ die Gefahr des selbständigen Umspringens des Empfangsweges von einem schwachen impfangssignal auf ein starkes Smpfangssignal besteht.However, this creates two serious disadvantages, namely a) also the "throwing out" of the mirror wave reception is audible and b) the frequency adjustment with normal reception is so strong that there is a risk of the Reception path from a weak reception signal to a strong reception signal consists.

Die nachfolgende Erfindung weist diese Nachteile nicht auf; sie ist zwar besonders auf den in der Grundanmeldung beschriebenen Radioempfänger zugeschnitten, kann aber auch bei anderen UKW-Empfangsverfahren mit niedriger Zwischenfrequenz angewendet werden.The following invention does not have these disadvantages; she is especially tailored to the radio receiver described in the basic application, but can also be used with other VHF reception methods with a low intermediate frequency be applied.

Zur Auswahl von Normal- und Spiegelwellenempfang werden erfindungsgemäß eine elektrische Information, welche beim Durchstimmen die Richtungsänderung der Oszillatorfrequenz wiedergibt und eine elektrische Information, welche die Richtungsänderung der ZF-Frequenz wiedergibt, auf eine Stufe geschaltet, welche die beiden Informationen vergleicht und - je nach Programmierung - bei gleicher, oder unterschiedlicher Polung ein nachgeschaltetes, im bmpfangsweg zwischen Demodulator und NF-Stufe liegendes Tor durchschaltet, oder sperrt. M.a.W. dieses Tor wird durchgeschaltet, wenn - je nach Programmierung beide Frequenzänderungen in die gleiche, oder in unterschiedliche Richtung weisen.To select normal and mirror wave reception, according to the invention an electrical information which, when tuning, the change in direction of the Oscillator frequency and electrical information indicating the change in direction the IF frequency reproduces, switched to a level that contains the two pieces of information compares and - depending on the programming - with the same or different polarity a downstream one located in the bmpfangsweg between the demodulator and the LF stage Gate switches through or blocks. M.a.W. this gate is switched through if - ever after programming both frequency changes to the same or different Show direction.

In Fig. 1 ist schematisch eine solche Schaltung wiedergegeben.Such a circuit is shown schematically in FIG.

Vareinfachend wird hier davon ausgegangen, daß die Verstimmung des Hauptoszillators mittels einer spannungs-kapazitätsabhängigen Diode erfolgt, sodaß die Steuerspannung für diese Diode als Information für die Richtungsänderung der Oszillatorfrequenz dienen kann. Weiter wird davon ausgegangen, daß der Empfänger - wie in der Hauptanmeldung beschrieben - einen zu igenschwingungen rückgekoppelten ZF-Verstärker aufweist.To simplify matters, it is assumed here that the detuning of the Main oscillator takes place by means of a voltage-capacitance-dependent diode, so that the control voltage for this diode as information for the change in direction of the Can serve oscillator frequency. It is also assumed that the recipient - as described in the main application - one that is fed back to natural oscillations Has IF amplifier.

Hier besteht der Empfangsweg aus der Antenne, dem ingangsverstärker mit Modulator (1), welcher vom durchstimmbaren Oszillator (2) durchgesteuert wird, einem anschließenden Tiefpaß- oder Bandpaßfilter (3) (in der Regel nur aus Widerstanden und Kondensatoren bestehend) zur Aussiebung der untauglichen Frequenzanteile, sowie dem zu Eigenschwingungen rückgekoppelten ZF-Werstärker (4), dem Demodulator (5) und der NF-Stufe (6) mit dem Lautsprecher (7).Here the reception path consists of the antenna, the input amplifier with modulator (1), which is controlled by the tunable oscillator (2), a subsequent Low-pass or band-pass filter (3) (usually consisting only of resistors and capacitors) to screen out the unfit Frequency components, as well as the IF amplifier (4) that is fed back to natural vibrations, the demodulator (5) and the NF stage (6) with the loudspeaker (7).

Gemäß vorliegender Erfindung ist zwischen die Stufen (5) und (6) eine Torschaltung (8) eingefügt, welche den Informationsfluß dann unterbricht, wenn beispielsweise die nicht gewünschte Spiegelfrequenz empfangen wird. Die Frequenzeinstellung des hauptoszillators (2) erfolgt mittels einer Gleichspannungsquelle (9) über ein Potentiometer (10). Die Änderung dieser Gleichspannung beim Durchdrehen der Abstimmung dient als Information für dienRichtungsänderung des Hauptoszillators (2).According to the present invention, between steps (5) and (6) is one Gate circuit (8) inserted, which then interrupts the flow of information when, for example the unwanted image frequency is received. The frequency setting of the Main oscillator (2) takes place by means of a DC voltage source (9) via a potentiometer (10). The change in this DC voltage when turning the vote serves as a Information for changing the direction of the main oscillator (2).

Nach dem Demodulator (5) wird die demodulierte ZF-Schwingung einschließlich der bei der Demodulation entstehenden Gleichkomponente strom als Kriterium für die Anderung der ZF-Frequenz entkommen. An diese beiden neuen Ausgänge werden die Stufen (11) und (12) angeschlossen, in welchen die sich ändernden Gleichpotentiale durch Verstärkung, Differenzierung und anschließende Speicherung in eine Gleichspannung umgewanwerden aelW,-Weren polung die Intormation tür die Ricntungsällderung enthält und solange weiterbesteht, solange keine andere Richtungsänderung verarbeitet wird. Die Ausgänge der beiden Stufen (11) und (12) sind mit einer Vergleichsstufe verbunden (14), welche ihrerseits ein nachgeschaltetes Tor (8) nur dann durchschaltet, wenn - je nach Programmierung - die beiden, von den Stufen (11) und (12) kommenden Gleichspannungen gleiche, oder unterschiedliche Polung aufweisen.After the demodulator (5) the demodulated IF oscillation is inclusive the resulting in the demodulation DC component current as a criterion for the Escape change in IF frequency. The steps are at these two new exits (11) and (12) connected, in which the changing direct potentials through Amplification, differentiation and subsequent storage in a DC voltage aelW, -Weren polarity contains the information for the changeover and as long as it continues as long as no other change of direction is processed. The outputs of the two stages (11) and (12) are connected to a comparison stage (14), which in turn only connects a downstream gate (8) if - depending on the programming - the two DC voltages coming from stages (11) and (12) have the same or different polarity.

Außerdem besteht die Möglichkeit vom normalen Empfangsweg auf die Spiegelwelle dadurch umzuschalten, daß man einen eingang der Vergleichsstufe (14) wahlweise mittels des Schalters (13) und des Inverters (15) invertiert.There is also the option of switching from the normal reception path to the To switch mirror wave by connecting an input of the comparison stage (14) optionally inverted by means of the switch (13) and the inverter (15).

Im Beispiel Fig. 2 ist die Auswahlinformation im Speicher (16) gespeichert. Der Unterschied zu dem in Fig.l wiedergegebenen Beispiel besteht neben dieser Tatsache darin, daß die Stufen (11) und (12) keine Speicher aufweisen und im Jergleicher (14) Impulse verglichen werden.In the example of FIG. 2, the selection information is stored in the memory (16). The difference to the example shown in Fig.l consists in addition to this fact in that the stages (11) and (12) have no memory and in the same place (14) pulses are compared.

An diesen Beispielen ist schon erkennbar, daß in die, den xmpfangsweg bestimmenden,Frequenzen nicht eingegriffen wird und damit die vorher beschriebenen iXachteile entfallen.These examples already show that in the, the xmpfangsweg determining frequencies is not intervened and thus the previously described iX disadvantages do not apply.

Weiter ist ersichtlich, daß man durch geeignete Wahl der Verstärkungskennlinien in den Stufen (11) und (12) einen Schwellwert für die Durchschaltung und damit eine Rauschunterdrückung realisieren kann; d.h. beim Durchdrehen der Abstimmung wird zwar der Empfänger programmgerecht durchgeschaltet, aber eben nllr dann, wenn ein Schwellwert über schritten ist. Schließlich geht noch hervor, daß eine Frequenznachstellung von den maßnahmen zur Unterdrückung des Spiegelwellenempfanges nicht berührt wird und somit - im Gegensatz zu dem in der Patentschrift P 12 63 113.9 wiedergegebenen Verfahren - in jeder Intensität möglich ist.It can also be seen that, through a suitable choice of the gain characteristics in stages (11) and (12) a threshold value for the connection and thus a Can realize noise reduction; i.e. when the vote is spun Although the receiver is switched through according to the program, but only if a Threshold is exceeded. Finally it can be seen that a frequency adjustment is not affected by the measures to suppress image wave reception and thus - in contrast to that reproduced in patent specification P 12 63 113.9 Procedure - in any intensity is possible.

Soll der Empfänger jedoch grundsätzlich auch diejenigen Sender empfangen, deren Eingangs EMK nicht wesentlich über dem Rauschen liegt, so muß man auf die vorstehend angegebene Rauschunterdrückung verzichten. Dies wiederum hat aber zur Folge, daß in dem Bereich zwischen zwei Sendern, welcher mit der Durchschaltung des einen bis zur Unterbrechung durch den anderen Sender liegt, Rauschen zu hören ist, während im umgekehrten Fall der Empfangsweg unterbrochen ist.However, if the receiver should also receive those transmitters as a matter of principle, whose input EMF is not significantly higher than the noise, so you have to use the dispense with the noise suppression specified above. But this in turn has to Consequence that in the area between two transmitters, which with the through-connection of the one until it is interrupted by the other transmitter, noise can be heard is, while in the opposite case the reception path is interrupted.

Dieser Nachteil wird erflndllngsgemäß dadurch behoben, daß ein, der Eingangs EMK proportionales Gleichpotential, z.B.According to the invention, this disadvantage is eliminated by the fact that a Input EMF proportional DC potential, e.g.

eine Regelspannung, ein weiteres im Empfangsweg hinter Tor 1 (8) liegendes Tor 2 (19) durchschaltet.one control voltage, another one in the reception path behind gate 1 (8) Gate 2 (19) switches through.

In Fig. 3 ist ein Beispiel dieser erfinderischen lösung wiedergegebent außerdem sind noch weitere Schaltungs- und Wirkungseinzelheiten angegeben.In Fig. 3 an example of this inventive solution is given in addition, further details of the circuit and operation are given.

Im Empfangsweg befindet sich zwischen dem Tiefpaß (3) und dem selbstschwingenden ZF-Verstärker (4) eine Verstärkerstufe (18), welche eine Regelspannung liefert, die das Tor 2 (19) weich durchschaltet. Zweckmäßigerweise ist dabei die zeitliche Schaltfolge so gewählt, daß zuerst Tor 1 (8) und dann Tor 2 (19) durchgeschaltet wird, sodaß das Tor 1 (8), schnell durchgeschaltet werden kann.The receiving path is between the low-pass filter (3) and the self-oscillating one IF amplifier (4) an amplifier stage (18) which supplies a control voltage, which softly switches through gate 2 (19). The temporal one is expedient Switching sequence selected so that gate 1 (8) and then gate 2 (19) are switched through first so that gate 1 (8) can be switched through quickly.

Ist eine Regelspannung vorhanden, so kann diese selbatverständlich - wie in Fig 3 wiedergegeben - auch für andere Zwecke genutzt werden.If a control voltage is available, this can of course - as shown in Fig. 3 - also for others Purposes.

bin hochwertiger empfangen ist in der ziegel auch mit einem Instrument ausgerüstet, an dem die genaue Abstimmung abgeleaen werden kann. Dies geschieht bei bisherigen mpfangern mit einer, der ZF-Amplitude proportionalen Gleichspannung; d.h. am Anzeigeinstrument galt der iNiIaximalausschlag als richtige abstimmung.I am of higher quality received in the brick with an instrument equipped, on which the exact vote can be read. this happens in previous receivers with a DC voltage proportional to the IF amplitude; i.e. the iNiIaximum deflection on the display instrument was considered to be the correct setting.

Auch im Beispiel nach Fig. 3 ist eine solche Regelspannung vorhanden, doch würde ihre Verwendung als Anzeige spannung voraussetzen, daß der Tiefpaß (3) alle Nebensender ausfiltert, was mit einem reinen R-C-Aufbau kaum möglich sein dürfte.In the example according to FIG. 3, too, there is such a control voltage, but their use as a display voltage would require that the low-pass filter (3) filters out all secondary transmitters, which should hardly be possible with a pure R-C structure.

Eine genaue und diese nachteile ausschaltende erfinderische Lösung besteht darin, die Amplitude der selbstschwingenden ZF-Stufe (4) zweimal gleichzurichten und zwar in unterschiedlicher Abhängigkeit von der Frequenz der ZB-Schwingung und diese beiden Gleichspannungen in passendem Verhältnis in einem .itteninstrument (21) zu vergleichen. Statt der einen, durch quasi frequenzunabhängige uleichrichtung erhaltenen Gleichspannung, könnte auch eine Referenzspannung benutzt werden, doch hatte dies den Nachteil, daß bei jeder Änderung der ZF-Schwingamplitude (z.B. durch Änderung der Versorgungsspannung und/oder durch Änderung von Bauteileeigenschaften) sich der Mittenabgleich verstimmen würde.A precise inventive solution that eliminates these disadvantages consists in rectifying the amplitude of the self-oscillating IF stage (4) twice namely in different dependence on the frequency of the ZB oscillation and these two DC voltages in a suitable ratio in a middle instrument (21) to compare. Instead of the one, through quasi frequency-independent calibration obtained DC voltage, a reference voltage could also be used, however this had the disadvantage that with every change in the IF vibration amplitude (e.g. by Change of supply voltage and / or by changing component properties) the center balance would be out of tune.

In dem in Fig 3 wiedergegebenen Beispiel ist die eine Gleichspannung identisch mit der Gleichspannungskomponente des demodulierten (NF-) Signals, während eine weitere quasi frequenzunabhängige Gleichrichtung in der Stufe (22) erfolgt.In the example shown in FIG. 3, this is a direct voltage identical to the DC component of the demodulated (LF) signal, while a further quasi frequency-independent rectification takes place in stage (22).

Dort wird auch die an das Mitteninstrument (21) abgegebene Gleichspannung auf denjenigen Wert eingestellt, welcher derjenigen Gleichspannungskomponente des demodulierten (NF-) Signals entspricht, welche durch die Mittenfrequenz des selbstschwingenden Verstärkers (4) erzeugt wird.The DC voltage delivered to the central instrument (21) is also output there set to that value which corresponds to that DC voltage component of the demodulated (LF) signal, which corresponds to the center frequency of the self-oscillating Amplifier (4) is generated.

Schließlich ist in Fig 3 noch ein Tor 3 (20) eingezeichnet, welches nur dann durchschaltet, wenn die Tore T 1 (8) und T 2 (19) durchgeschaltet sind. Wird in den Toren T 1 (8) und T 2 (19) die Gleichspannìlngskomponente des demodulierten (NF-) Signals unverfalscht übertragen, so kann T 3 (20) entfallen und die Gleichspannungskomponente an der Verhindung von T 2 (19) zum NF-Verstärker (6) entnommen und (wie gestrichelt eingezeichnet) dem Mitteninstrument zugeführt werden. Beide Maßnahmen bewirken, daß eine Anzeige nur dann erfolgt, wenn ein Sender empfangen wird.Finally, a gate 3 (20) is shown in Fig. 3, which only switched through when the gates T 1 (8) and T 2 (19) are switched through. Will be in the gates T 1 (8) and T 2 (19) the DC voltage component of the demodulated (LF) signal is transmitted undistorted, T 3 (20) can be omitted and the DC voltage component at the connection from T 2 (19) to the LF amplifier (6) and fed (as shown in dashed lines) to the center instrument will. Both measures have the effect that a display is only made when a sender Will be received.

Zum Schluß sei noch darauf hingewiesen, daß sich die vorstehende Konzeption hervorragend für eine integrierte Schaltung eignet.Finally it should be pointed out that the above concept excellent for an integrated circuit.

In Betracht gezogene Druckschriften: US- Patentschrift Nr. 2,616,035 Radio Receiver Deutsche Patentschr. P 12 63 113.9 Empfänger für......References considered: U.S. Patent No. 2,616,035 Radio receiver German patent specification P 12 63 113.9 Receiver for ......

Funktechnik 1966 Nur. 12 / S. 456 ff Ein neues FM-Empfangsverfahren Funkschau 1969 Nr. 20 /S. 711 ff Integrierter Ton -ZF- VerstärkerRadio technology 1966 only. 12 / p. 456 ff A new FM reception method Funkschau 1969 No. 20 / p. 711 ff Integrated tone IF amplifier

Claims

Method for masking the image frequency when FM reception in a low intermediate frequency receiver such as this one in the basic application P 24 41 362.5 "radio receiver" is described, characterized in that that an electrical information, which the change of direction of the oscillator frequency reproduces, as well as further electrical information, which the 'change of direction the IF frequency reproduces, can be compared in a further stage, which in turn a gate lying in the receiving path only switches through when the frequency changes of oscillator and IF frequency when tuning (depending on programming) the same or are different.

2. The method according to claim 1, characterized in that the comparison stage has another inverted input that can be set via a switch, which makes it possible to use the receiving position at which the oscillator frequency is above or below the frequency of the received signal.

3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that by inserting a threshold value circuit, the gate located in the receiving path only then is switched through when the reception level is above the received noise.

4. The method according to claims 1 or 2, characterized in that that one of the input zMK proportional voltage, e.g. a control voltage, another, behind gate 1 through gate 2.

5. voting display in a receiver according to claims 1 to 4, characterized in that the amplitude of the self-oscillating ZP stage is twice and is rectified in different frequency dependence and the two DC voltages obtained in this way in a suitable ratio on a display instrument are switched with center display.

6. voting display according to claim 5, characterized in that the a DC voltage from the DC voltage component of the demodulated (LF) signal and the other through quasi frequency-independent rectification of the IF amplitude won and that after the latter rectification the center display instrument is the one DC voltage is supplied that corresponds to that DC voltage component of the demodulated (LF) signal, which corresponds to the center frequency to be set of the oscillating IF amplifiers is generated.

7. Display according to claims 5 and C, characterized in that sec a display is only made if the receiving value is switched through.